Устройство для регистрации электрической активности клеток пульсирующих тканей

 

- УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КЛЕТОК ПУЛЬСИРУЮЩИХ ТКАНЕЙ, содержащее микроэлектрод с держателем, приспособление для удержания микроэлектрода возле клетки, кронштейн для подсоединения последнего к микроманипулятору , отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности исследования за .счет жесткого удержания микроэлектрода возле или внутри клетки, приспособление для удержания микроэлектрода возле клетки содержит цилиндрический сосуд для жидкости, жестко связанный с кронштейном, охватывающую сосуд прямоугольную раму, к верхней пере- Q кладине которой подсоединен поплавок,t .а к нижней - держатель с микроэлект- L/J родом. IND 00 СХ) сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

oouwll РЕСПУБЛИК

У51) А 61 В 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. родом. (21) 3257103/28-13 (22) 23. 02.81 (46) 23. 04. 83. Бюл. Р ) " (72) B. В. Бутуханов и И. И. Степанов (71) Иркутский научно-исследователь.ский институт травматологии и ортопедии (53) 611. 207(088.8) (56) Von Baumgarten n.forhur.technik

der МцсгоаЬОeiturg an риРsirendert

Lehirn.-"Naturwissen-Sahaften", Bd.44, И.1,22-23,1957.

2. Burns D. Robson I.t. Neighte8ess microe electrodes for recording.

extrace Ktubar unit act.1оп potentiafis

from central nervous syctem. — "Nature", 1960, V.186,47?0, 246 †2 (прототип).

„„SU„„1012885 А (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РЕГИСТРАЦИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КЛЕТОК ПУЛЬСИРУЮЩИХ ТКАНЕЙ содержащее микроэлектрод с держателем, приспособление для удержания микроэлектрода возле клетки, кронштейн для подсоединения последнего к микроманипулятору, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения эффективности исследования за .счет жесткого удержания микрозлектрода возле или внутри клетки, приспособление для удержания микрозлектрода возле клетки содержит цилиндрический со"суд для жидкости, жестко связанный с кронштейном, охватывающую сосуд прямоугольную раму, к верхней пере- у кладине которой подсоединен поплавок, (.а к нижней — держатель с микроэлект1012885 аметром 0,5 мм, выступающая на 2 мм из нижнего конца резиновой трубки 8, а сверху на 4 мм. Микроэлектрод 3

К недостаткам констрУкции от- носятся невозможность многократного поиска нейронов и отсутствие .уравновешенных сил вне вертикального направления.

Известно устройство для регистрации электрической активности клетокЗУ пульсирующих тканей, содержащее микроэлектрод с держателем, приспособление для удержания микроэлектрода возле клетки, кронштейн для подсоединения последнего K микроманипуля- 4Q тору 21.

Конструкция допускает многократный поиск нейронов, но ее недоста-. тком является уравновешивание веса микроэлектрода лишь в вертикальном направлении, что затрудняет регистрацию электрической активности нейрона при пульсации мозга в других направлениях.

Цель изобретения — повышение эффективности исследования за счет

50 жесткого удержания микроэлектрода возле или внутри клетки ткани.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации электрической активности клеток пульсирующих тканей, содержащем микроэлектрод с держателем, приспо-. собление для удержания микроэлектрода возле клетки, кронштейн для подсоединения последнего к микроманипулятору, приспособление для .удержания микроэлектрода возле клетки содержит цилиндрический сосуд для жидкости, жестко связанный с кронштейном, охватывающий сосуд 65 нижний конец которой оказывается в растворе электролита, заполняющего микроэлектрод 3. Серебряная проволока

9 в свою очередь тонкой проволокой

10 диаметром 50 мкм соединяется с микроконтактом 11, закрепленным на стенке сосуда 1.. От последнего гибкий проводник 12 идет на истоковый повторитель. Объем поплавка 4 выбирается таким, чтобы система, состо» ящая из рамки 2 с микроэлектродом 3, сохраняла наименьшую положительную плавучесть. Для точного отслеживания системой движений мозга вес ее должен быть минимален, в связи с чем следует испольэовать микроэлектроды с длиной широкой части не более

10 мм.

Устройство работает следующим образом.

После присоединения конкретного микроэлектрода 3 добиваемся минимальной плавучести системы, приклеивая кусочки пластилина к держателю 8, затем в сосуд 1 заливаем воду, пока расстояние между верхним концом серебряной проволоки 9 и дном сосуда

1 не сократится при визуальном контроле примерно до 0,1-0,2 мм. BO время введения микроэлектрода 3, при опускании всей несущей системы, в некоторый момент времени кончик микроэлектрода 3 упирается в поверхность мозга ° Плавучая система выходит

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и может быть использовано для регистрации клеточной активности движущихся возбудимых тканей, например, коры головного мозга, сердечной мышцы и т.д.

Пульсации головного мозга чреэвычайно затрудняют длительную регист« рацию активной деятельности отдельных нейронов, особенно корковых, поэтому1О предложены различные конструкции невесовых микроэлектродов.

Известно устройство для регистрации электрической активности клеток пульсирующих .тканей, состоящее из 15 держателя, соединенного с микроманипулятором, на конце которого установлена платиновая .петля, и микроэлектрода, припаянного к петле легкоплавким материалом. Микроэлект- 7П род соединен с амортизационной петлей, компенсирующей вес микроэлектрода. После нахождения желаемого нейрона материал расплавляется током, пропускаемым 4ерез платиновую проволоку и мнкроэлектрод, находящийся вблизи нейрона и поддерживаемый

- амортизационной петлей f 1) . прямоугольную раму, к верхней перекладине которой подсоединен попла- вок, а к нижней — держатель с микроэлектродом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для регистрации электрической активности клеток пульсирующих тканей, общий вид.

Устройство состоит из цилинд-. рического сосуда 1 для жидкости плавающей проволочной рамки 2 (диаметр 0,3 мм),.микроэлектрода 3 и поплавка 4. К микроманипулятору (не показан) сосуд 1 прикреплен с помощью кронштейна 5. Верхняя часть рамки 2 .имеет вертикально идущий вниз отрезок проволоки б из нержавеющей стали, скрепленный с поплавком 4, выполненньм из пробки. К краю сосуда 1 прикреплена проволока с кольцом 7, помещенным в центре сосуда 1. Проволока с кольцом 7 служит для фиксации централЬного расположения поплавка 4. На нижней части рамки 2 посредине укреплен держатель 8, сквозь который без электрического контакта с рамкой проходит хлорированная серебряная проволока 9 динадевается на серебряную проволоку 9, 1012885

Составитель Н.Алексеева

Редактор A. Коэориэ Техред A.Бабинец . Корректор Е. Рошко

Заказ 2825/4 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ж

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 из положения равновесия, но в силу ее невесомости микроэлектрод 3 прекращает ее продвижение, пока не упрется в дно сосуда 1 верхний конец серебряной проволочки 9. С этого момента начинается истинное погружение микроэлектрода вглубь моэ>га и поиск требуемого нейрона. По обнаружении последнего микроманипулятор останавливается, а затем с помощью микроманипулятора поднимаем на 0,1-0 2 мм. В результате плавающая система возвращается в положение равновесия, а микроэлектрод 3 . своим кончиком надежно фиксируется . эа счет сил сцепления между его кон>чиком и тканью мозга вблизи нейрона. При необходимости можно прекратить регистрацию активности данноrо нейрона: и произвести поиск < следукщего, причем как поверхностного, так и глубже лежащего.

Эффективность работы предлагаемой конструкции особенно ощущаетсч при регистрации нейронов коры головного мозга, когда кончик микроэлектрода 3 погружается на глубину не более 3-4 ьае. Можно визуально наблюдать перемещение микроэлектрода вместе с корой при ее движениях.

Кооме того, предлагаемая конструкция обеспечивает большее число степеней свободы микроэлектрода. Она черезвычайно проста в изготовлении и может быть воспроизведена в любой физиологической лаборатории. По сравнению с известной предлагаемая 0 конструкция может использоваться более длительное время, так как некоторые элементы противопоставляемой конструкции имеют. ограниченный срок годности: Например пружина, к кото15 рой крепится микроэлектрод, со временем теряет свои упругие свойства и ее нужно заменять.

Предлагаемая конструкция опробована на кошках в острохроническом опыте, в котором животное находится в бодрствующем состоянии, голова жестко крепится в специальном держателе, а туловище и конечности могут осуществлять ограниченные.движения.